Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 7 (1-4) (σελ. 92-93) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ – ΚΟΜΜΩΤΙΚΗΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 7 (1-4)

Πλήρεις λύσεις των 4 ερωτήσεων του κεφαλαίου 7 — ο μηχανισμός και οι παράγοντες της τάγγισης, η αντιστοίχιση αντιοξειδωτικών, συντηρητικών και αντισηπτικών με τη δράση τους, οι προτάσεις Σωστού-Λάθους για την οξείδωση και τους χηλικούς παράγοντες, και η συμπλήρωση κενών για τον μηχανισμό, τη συνέργια και τα αντισηπτικά.

Ερώτηση 1 — Ο μηχανισμός της τάγγισης

Ερώτηση: Περιγράψτε συνοπτικά τον μηχανισμό οξείδωσης (τάγγισης) των λιπαρών συστατικών. Από ποιους παράγοντες επηρεάζεται η οξείδωση;

Απάντηση:

• Το φαινόμενο (σελ. 87): τα καλλυντικά προϊόντα περιέχουν σε αρκετά μεγάλο ποσοστό διάφορα είδη λιπαρών συστατικών (φυσικά λίπη και έλαια, αρώματα, λιπαρές βιταμίνες κλπ.)· τα συστατικά αυτά, με την επίδραση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου μπορούν εύκολα να αλλοιωθούν· τότε δημιουργούνται ελεύθερες ρίζες και τελικά παραπροϊόντα με δυσάρεστη οσμή και γεύση (κυρίως αλδεΰδες και κετόνες)· το φαινόμενο αυτό ονομάζεται οξείδωση ή τάγγιση.

  Ο μηχανισμός (σελ. 87): ο μηχανισμός της οξείδωσης περιλαμβάνει την ενεργοποίηση του λιπαρού συστατικού και την δημιουργία ελευθέρων ριζών με αλυσιδωτές αντιδράσεις | Στάδιο | |---| | 1. ενεργοποίηση του λιπαρού συστατικού | | 2. δημιουργία ελευθέρων ριζών με αλυσιδωτές αντιδράσεις | | 3. παραπροϊόντα με δυσάρεστη οσμή και γεύση (κυρίως αλδεΰδες και κετόνες) | Τι είναι οι ελεύθερες ρίζες (σελ. 87): ονομάζονται άτομα ή μόρια που έχουν ένα ασύζευκτο (μονήρες) ηλεκτρόνιο· είναι δραστικές μορφές και συνήθως παίρνουν μέρος σε αλυσωτές αντιδράσεις.

  Οι τέσσερις παράγοντες (σελ. 87-88) | Παράγοντας | Πώς δρα | Μέτρο προστασίας | |---|---|---| | Το οξυγόνο του ατμοσφαιρικού αέρα | αποτελεί την κύρια αιτία οξείδωσης | αρκετά προϊόντα συσκευάζονται απουσία αέρα, σε ατμόσφαιρα αδρανών αερίων (άζωτο, αργό) ή σε ερμητικά κλειστή συσκευασία (μεταλλικά σωληνάρια) | | Οι υψηλές θερμοκρασίες | συμβάλλουν στην ενεργοποίηση των λιπαρών ουσιών και το σχηματισμό ελευθέρων ριζών | η αποθήκευση των προϊόντων σε δροσερά μέρη μπορεί να εμποδίσει ή να επιβραδύνει την οξείδωση | | Το ηλιακό φως και άλλες πηγές ακτινοβολίας | επιταχύνουν τον σχηματισμό ελευθέρων ριζών | η συσκευασία των προϊόντων σε αδιαφανείς ή σκοτεινόχρωμους περιέκτες και η προσθήκη μικρής ποσότητας αντηλιακών φίλτρων είτε στο περιέκτη είτε στο προϊόν | | Η παρουσία ιόντων μετάλλων (χαλκός Cu+2 και σίδηρος Fe+2) | ακόμα και σε πολύ μικρές ποσότητες (ppm) καταλύει τον σχηματισμό ελευθέρων ριζών και την οξείδωση των λιπαρών συστατικών | θα πρέπει να χρησιμοποιείται απιονισμένο νερό (απαλλαγμένο από ιόντα μετάλλων) στην παραγωγή, καθώς και όργανα, μηχανήματα ή περιέκτες από γυαλί ή ανοξείδωτο χάλυβα |

  Η αντιμετώπιση (σελ. 88): τα αντιοξειδωτικά είναι ουσίες που προστίθενται στα καλλυντικά προϊόντα για να εμποδίσουν ή να επιβραδύνουν το φαινόμενο της οξείδωσης (τάγγισης) των λιπαρών συστατικών· ο τρόπος δράσης τους συνοψίζεται στην παρεμπόδιση σχηματισμού και στην δέσμευση των ελευθέρων ριζών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα καλλυντικά προϊόντα περιέχουν σε μεγάλο ποσοστό λιπαρά συστατικά, τα οποία με την επίδραση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου αλλοιώνονται εύκολα, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται ελεύθερες ρίζες και τελικά παραπροϊόντα με δυσάρεστη οσμή και γεύση, κυρίως αλδεΰδες και κετόνες. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται οξείδωση ή τάγγιση και ο μηχανισμός του περιλαμβάνει την ενεργοποίηση του λιπαρού συστατικού και τη δημιουργία ελευθέρων ριζών με αλυσιδωτές αντιδράσεις. Η οξείδωση επηρεάζεται από τέσσερις παράγοντες: το οξυγόνο του ατμοσφαιρικού αέρα, που είναι η κύρια αιτία της· τις υψηλές θερμοκρασίες, που συμβάλλουν στην ενεργοποίηση των λιπαρών ουσιών· το ηλιακό φως και τις άλλες πηγές ακτινοβολίας, που επιταχύνουν τον σχηματισμό ελευθέρων ριζών· και την παρουσία ιόντων χαλκού και σιδήρου, που καταλύουν την οξείδωση ακόμη και σε ελάχιστες ποσότητες.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 — Αντιστοίχιση συστατικών και δράσης

Ερώτηση: Αντιστοιχίστε τα στοιχεία της στήλης (Α) με αυτά της στήλης (Β):

Απάντηση:

• Οι αντιστοιχίσεις | Α (συστατικά) | → | Β (δράση) | Τεκμηρίωση | |---|---|---|---| | Αντιοξειδωτικά | → | Εμποδίζουν το τάγγισμα του προϊόντος | είναι ουσίες που προστίθενται στα καλλυντικά προϊόντα για να εμποδίσουν ή να επιβραδύνουν το φαινόμενο της οξείδωσης (τάγγισης) των λιπαρών συστατικών (σελ. 88) | | Συντηρητικά | → | Εμποδίζουν την ανάπτυξη μικροβίων μέσα σε ένα προϊόν | είναι συστατικά που εμποδίζουν ή επιβραδύνουν την ανάπτυξη μικροβίων προστατεύοντας τα προϊόντα από μικροβιολογικές επιμολύνσεις και αλλοιώσεις (σελ. 89) | | Αντισηπτικά | → | Εμφανίζουν αντιμικροβιακή δράση στους ζωϊκούς ιστούς | είναι ουσίες που καταστρέφουν ή εμποδίζουν την ανάπτυξη μικροοργανισμών στους ζωικούς ιστούς (π.χ. δέρμα, μαλλιά) (σελ. 90) |

  Η λογική της διάκρισης | | Τι αντιμετωπίζει | Πού δρα | |---|---|---| | Αντιοξειδωτικά | την οξείδωση των λιπαρών συστατικών | μέσα στο προϊόν | | Συντηρητικά | τα μικρόβια | μέσα στο προϊόν | | Αντισηπτικά | τα μικρόβια | στους ζωικούς ιστούς (δέρμα, μαλλιά, στόμα) |

  Η παγίδα: τα συντηρητικά και τα αντισηπτικά αντιμετωπίζουν και τα δύο μικρόβια και μάλιστα (σελ. 90) μοιάζουν χημικά… και πολλές φορές αφορούν ακριβώς τις ίδιες ενώσεις· τα ξεχωρίζει μόνο ο σκοπός και ο τόπος δράσης — τα συντηρητικά προστατεύουν το προϊόν στον περιέκτη, τα αντισηπτικά τον ανθρώπινο οργανισμό.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα αντιοξειδωτικά αντιστοιχούν στη δράση που εμποδίζει το τάγγισμα του προϊόντος, αφού προστίθενται ακριβώς για να εμποδίσουν ή να επιβραδύνουν την οξείδωση των λιπαρών συστατικών. Τα συντηρητικά αντιστοιχούν στη δράση που εμποδίζει την ανάπτυξη μικροβίων μέσα σε ένα προϊόν, προστατεύοντάς το από μικροβιολογικές επιμολύνσεις. Και τα αντισηπτικά στη δράση που εμφανίζει αντιμικροβιακή ικανότητα στους ζωικούς ιστούς, δηλαδή στο δέρμα και στα μαλλιά. Προσοχή χρειάζεται στη διάκριση συντηρητικών και αντισηπτικών, γιατί συχνά πρόκειται για τις ίδιες χημικά ενώσεις: τα ξεχωρίζει ο σκοπός και ο τόπος της δράσης τους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 — Σωστό ή λάθος — οξείδωση και συντηρητικά

Ερώτηση: Σημειώστε αν είναι σωστή (Σ) ή λάθος (Λ) κάθε μια από τις επόμενες προτάσεις. Δικαιολογήστε την απάντησή σας.

Απάντηση:

• Οι απαντήσεις | Πρόταση | Σ/Λ | Δικαιολόγηση | |---|---|---| | (α) Το ατμοσφαιρικό οξυγόνο δεν επηρεάζει την οξείδωση. | Λ | το οξυγόνο του ατμοσφαιρικού αέρα αποτελεί την κύρια αιτία οξείδωσης (σελ. 87)· γι' αυτό αρκετά προϊόντα συσκευάζονται απουσία αέρα, σε ατμόσφαιρα αδρανών αερίων (άζωτο, αργό) ή σε ερμητικά κλειστή συσκευασία | | (β) Τα ιόντα μετάλλων καταλύουν την οξείδωση μόνο όταν βρίσκονται σε πολύ μεγάλες ποσότητες. | Λ | η παρουσία ιόντων μετάλλων (χαλκός: Cu+2 και σίδηρος: Fe+2) ακόμα και σε πολύ μικρές ποσότητες (ppm: part-per-million, μέρη στο εκατομμύριο, π.χ. mg/kg) καταλύει τον σχηματισμό ελευθέρων ριζών (σελ. 87-88) | | (γ) Το ηλιακό φως επιταχύνει το σχηματισμό ελευθέρων ριζών. | Σ | το ηλιακό φως και άλλες πηγές ακτινοβολίας επιταχύνουν τον σχηματισμό ελευθέρων ριζών (σελ. 87)· γι' αυτό η συσκευασία των προϊόντων σε αδιαφανείς ή σκοτεινόχρωμους περιέκτες | | (δ) Οι χηλικοί παράγοντες (chelating agents) ανήκουν στα συντηρητικά. | Λ | ανήκουν στα μη φαινολικά αντιοξειδωτικά: στη δεύτερη κατηγορία περιλαμβάνονται και ουσίες που δρουν έμμεσα ως αντιοξειδωτικά (δρουν συνεργιστικά) δεσμεύοντας τα ελεύθερα ιόντα σιδήρου και χαλκού (χηλικοί παράγοντες, chelating agents) (σελ. 88) | | (ε) Τα συντηρητικά χρησιμοποιούνται για την προστασία του προϊόντος. | Σ | τα συντηρητικά χρησιμοποιούνται για την προστασία του προϊόντος και για να το διατηρήσουν σε ικανοποιητική κατάσταση στον περιέκτη (σελ. 90-91) |

  Το κοινό νήμα των λαθών: και οι τρεις λανθασμένες προτάσεις υποβαθμίζουν έναν παράγοντα — το οξυγόνο που είναι η κύρια αιτία, τα ιόντα μετάλλων που δρουν ακόμα και σε ppm, και τους χηλικούς παράγοντες που δεν είναι συντηρητικά αλλά αντιοξειδωτικά έμμεσης (συνεργιστικής) δράσης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Λανθασμένες είναι οι προτάσεις α, β και δ. Το ατμοσφαιρικό οξυγόνο δεν είναι απλώς παράγοντας της οξείδωσης, αλλά η κύρια αιτία της, γι' αυτό και αρκετά προϊόντα συσκευάζονται σε ατμόσφαιρα αδρανών αερίων. Τα ιόντα μετάλλων, δηλαδή ο χαλκός και ο σίδηρος, καταλύουν την οξείδωση ακόμη και σε ελάχιστες ποσότητες, της τάξεως των μερών στο εκατομμύριο. Και οι χηλικοί παράγοντες δεν ανήκουν στα συντηρητικά αλλά στα μη φαινολικά αντιοξειδωτικά, αφού δρουν έμμεσα δεσμεύοντας τα ελεύθερα ιόντα σιδήρου και χαλκού. Σωστές είναι οι γ και ε: το ηλιακό φως πράγματι επιταχύνει τον σχηματισμό ελευθέρων ριζών, και τα συντηρητικά πράγματι χρησιμοποιούνται για την προστασία του προϊόντος στον περιέκτη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 — Συμπλήρωση κενών — οξείδωση, συνέργια, αντισηπτικά

Ερώτηση: Συμπληρώστε τα κενά στις παρακάτω προτάσεις:

Απάντηση:

• Το συμπληρωμένο κείμενο

  (α) Ο μηχανισμός της οξείδωσης περιλαμβάνει την ενεργοποίηση του λιπαρού συστατικού και τη δημιουργία ελευθέρων ριζών με αλυσιδωτές αντιδράσεις. (β) Πολλές φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί μίγμα δυο ή περισσοτέρων συντηρητικών για ακόμη καλύτερη αποτελεσματικότητα. Το φαινόμενο είναι γνωστό ως συνέργια. (γ) Τα αντισηπτικά μοιάζουν χημικώς με τα συντηρητικά. Διαφέρουν όμως ως προς τον σκοπό της χρήσης τους στα προϊόντα.

  Η τεκμηρίωση | # | Πηγή | |---|---| | (α) | ο μηχανισμός της οξείδωσης περιλαμβάνει την ενεργοποίηση του λιπαρού συστατικού και την δημιουργία ελευθέρων ριζών με αλυσιδωτές αντιδράσεις (σελ. 87) | | (β) | πολλές φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί μίγμα δυο ή και περισσοτέρων συντηρητικών για ακόμη καλύτερη αποτελεσματικότητα λόγω του φαινομένου της συνέργιας (σελ. 90) | | (γ) | μοιάζουν χημικά με τα συντηρητικά και πολλές φορές αφορούν ακριβώς τις ίδιες ενώσεις· διαφέρουν όμως από τα συντηρητικά ως προς τον σκοπό της χρήσης τους στα προϊόντα (σελ. 90) |

  Τι είναι η συνέργια (σελ. 90): συνέργια ονομάζεται το φαινόμενο κατά το οποίο δυο συστατικά μαζί εμφανίζουν μεγαλύτερη δράση συγκριτικά με το άθροισμα της δράσης που έχουν τα συστατικά από μόνα τους.

  Και η διαφορά του σκοπού (σελ. 90-91) | | Σκοπός | |---|---| | Αντισηπτικά | να δώσουν στο καλλυντικό προϊόν αντιμικροβιακές ιδιότητες ενάντια στους διάφορους ξένους μικροοργανισμούς που τυχόν βρίσκονται σε έναν ανθρώπινο οργανισμό (δέρμα, μαλλιά ή στόμα) | | Συντηρητικά | για την προστασία του προϊόντος και για να το διατηρήσουν σε ικανοποιητική κατάσταση στον περιέκτη |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην πρώτη πρόταση συμπληρώνουμε ότι ο μηχανισμός της οξείδωσης περιλαμβάνει την ενεργοποίηση του λιπαρού συστατικού και τη δημιουργία ελευθέρων ριζών με αλυσιδωτές αντιδράσεις. Στη δεύτερη, ότι πολλές φορές μπορεί να χρησιμοποιηθεί μίγμα δύο ή περισσοτέρων συντηρητικών για ακόμη καλύτερη αποτελεσματικότητα, φαινόμενο γνωστό ως συνέργια, δηλαδή η μεγαλύτερη δράση δύο συστατικών μαζί σε σύγκριση με το άθροισμα της δράσης τους χωριστά. Και στην τρίτη, ότι τα αντισηπτικά μοιάζουν χημικώς με τα συντηρητικά, διαφέρουν όμως ως προς τον σκοπό της χρήσης τους στα προϊόντα.

Κριτήρια αξιολόγησης: